2型糖尿病患者（T2D）有的是种由不同基因遗传和氛围要素使得的大范围会存在的基础新陈消化吸收性传染病症。肠内微生态学群与宿主细胞两者的彼此用在生活诱骗的T2D致病工作逻辑中起着重中之重用。高脂生活（HFD）会造成 肠内微生态学群的不正常，弄坏肠-肝轴的稳定，并在微生态学基础新陈消化吸收物干扰脾脏等的基础新陈消化吸收效果，因而造成 脾脏等胰岛素反抗和冬枣糖基础新陈消化吸收无效。在肠内中，色氨酸有的是种注重的馥郁族安基酸，其基础新陈消化吸收方法与肠内微生态学群的活动组织增进对应。色氨酸基础新陈消化吸收的不正常与T2D的形成蕴含着注重找。当然，然而现有探究蕴含了肠内微生态学群在色氨酸基础新陈消化吸收中的用，但其具体的工作逻辑仍不了解。

2024年8月，华北理工学师范一本大学叶邦策/周英、广东工业化师范一本大学漆楠在Proc Natl Acad Sci U S A（IF=9.4）上发表题为“The microbiota-dependent tryptophan metabolite alleviates high-fat diet–induced insulin resistance through the hepatic AhR/TSC2/mTORC1 axis”的研究文章。通过对高脂饮食诱导的胰岛素抵抗小鼠模型的肠道微生物群和代谢组进行综合分析，揭示了肠道微生物群依赖的色氨酸代谢产物5-羟吲哚-3-乙酸（5-HIAA）通过激活肝脏AhR/TSC2/mTORC1信号通路缓解高脂饮食诱导的胰岛素抵抗。

小文章英文名称：The microbiota-dependent tryptophan metabolite alleviates high-fat diet–induced insulin resistance through the hepatic AhR/TSC2/mTORC1 axis（Proc Natl Acad Sci U S A，IF=9.4，2024.08）

小编基层单位：华东理工大学、浙江工业大学

钻研材料：血清、粪便

组群资讯：雄性C57BL/6J小鼠（4周龄，n=6）连续喂食15周，对照组：ND小鼠（正常饮食）、实验组：HFD小鼠（高脂饮食）

组学能力：血清/粪便：非靶和靶向代谢组学、粪便：16S rDNA和宏基因组测序

技木路线地图：

PART 01

深入分析結果

01、高脂饮食起居诱骗的胰岛素反抗小鼠主要表现出可以使肠胃微益生菌群的强势变换

喂养过程中，HFD小鼠的体重增量更多，出现空腹高血糖（图1A和B）。HFD小鼠可观察到糖耐受性和胰岛素耐受性受损。粪便进行16S rDNA测序和宏什么是基因组分析：HFD喂养显著改变了小鼠的肠道微生物群组成（图1E）。HFD小鼠拟杆菌门相对丰度下降，厚壁菌门丰度增加，与肥胖人群的肠道微生物特征一致。

图1 HFD成脂的IR小鼠主要表现出直肠微怪物群的不错影响

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

02、高脂餐饮诱骗的胰岛素抗击小鼠5-HIAA平均水平较低

ND和HFD的小鼠的肠腔分解程度两者之间存在的相关性性别不同（图2A和B）。性别不同分解物主要的聚集的途经涵盖不是处于饱和状态脂肪的酸的生物体结合、苯丙氨酸分解、酪氨酸分解和色氨酸分解（图2D）。

色氨酸代谢在T2D和其他代谢综合征中发挥作用，且色氨酸代谢物5-HIAA在HFD小鼠的粪便中的存在水平低于ND小鼠（图2E）；靶向药物排泄组学证明：HFD小鼠的粪便和血清中的5-HIAA含量都降低（图2F）。说明在HFD诱导的IR小鼠中，5-HIAA通过色氨酸代谢受损而减少。

图2 HFD帮助的IR小鼠5-HIAA技术水平拉低

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

03、5-HIAA可在身上经微海洋生物经由非明显前提条件由色氨酸带来

为浅谈5-HIAA可否都可以由胃肠道微菌物群由快穿之女主单独出现。各用Trp、5-HTP和5-HT对小鼠便便悬液参与塑造培养，測量5-HIAA的浓硫酸浓度。发展Trp和5-HTP在微菌物催化氧化环节中含可观的5-HIAA的出现，而5-HT没（图3B），取决于各种微菌物分泌路径单独于具代表性的5-HT路径（luz15酶介导）。

小鼠粪便样本进行了宏遗传基因组分析。在小鼠肠道微生物群中存在192株微生物菌株，具有与luz15同源的酶。通过质谱检测验证微生物从5-HTP中产生5-HIAA的非典型途径能力。

图3 5-HIAA可在肚子里经微生态学采用非常见渠道由色氨酸生产

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

04、5-HIAA改变夏黑葡萄糖粉受不健康和高脂肪且保护肝胰岛素比较敏情绪化

人体和休外做实验的时候，考验5-HIAA能不都具有调节胰岛素反击的渗透性。昆虫模形参与糖耐量做实验的时候（OGTT）和胰岛素耐量做实验的时候（ITT）：5-HIAA调节了红提葡糖受性和胰岛素受性。 组织沙盘模型经5-HIAA处置后，胰岛素加快的IRS1酪氨酸磷过酸和中下游Akt磷过酸水平方向影响，表示5-HIAA是可以加快内脏器官胰岛素信号灯转导，爱护胰岛素刺激性性。

图4 5-HIAA促进红提糖耐受力不当和肥胖症且保证肝胰岛素铭感性的

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

05、5-HIAA在激发肾脏器官AhR/TSC2/mTORC1轴来提高胰岛素无线信号减压反射

预测出5-HIAA对胰岛素移动数据信号减弱的需要淡化可能依靠于其对mTORC1移动数据信号信号通路的仰制性性。癌细胞进行实验断定5-HIAA仰制性性了mTORC1介导的S6K1磷过酸（图5A）。相对 mTORC1品牌进入校园市场负控制系数TSC2，5-HIAA极量需要依靠性地的刺激TSC2遗传基因的转录，提升 其蛋白质级别（图5B和C）。且TSC2被沉寂实际情况下，5-HIAA没有对mTORC1重置的仰制性性。 除此之外体內身体外实验性中出现5-HIAA就能够以配体依靠的方式英文激活码AhR，且灵魂存在了AhR在TSC2-mTORC1数据信息信号信号通路中的中下游用，材料5-HIAA进行AhR抑制性TSC2-mTORC1信号信号通路。

图5 5-HIAA顺利通过激活开通肝胀AhR/TSC2/mTORC1轴来提高网站胰岛素网络信号除极

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

06、T2D人群体现5-HIAA的水平上升

临床药学上，T2D患有（n = 21）与无T2D（H；n = 15）的的尿液结核杆菌发酵法液中5-HIAA平均的水平面急剧的降低（图6A）。还，T2D患有（n=23）与更健康受试者（n = 22）血清中5-HIAA平均的水平面变低（图6B）。只不过一组间的尿液中5-HIAA平均的水平面无取得力差异，但仍观察分析到T2D受试者有急剧的降低的趋势（图6C）。

图6 T2D自身屏幕上显示5-HIAA品质下滑

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

PART 02

句子个人心得体会

该钻研利用食草动物建模方法粪液、血清样版的16S rDNA测序、宏基因遗传组测序、非靶并且靶向控制基础分解组学等技巧，探求肠管微生物技术群依赖感的色氨酸基础分解物5-HIAA在高脂饮食起居诱导性的胰岛素承受和T2D中的关键性意义；高并发现5-HIAA是利用调整肝或其他排毒器官AhR/TSC2/mTORC1走势信号通路，解决胰岛素过敏性和红提糖基础分解，具有着内在的控制实际价值。与此同时，5-HIAA横向的消减有也许有所作为T2D前兆判断的生物技术标准物，进两步的钻研可不可以不断探索其在临床试验选用中的有也许性。

PART 03

拜谱总结

5-HIAA是5-羟色胺下游的一种色氨酸代谢物，文章采用两组学技木剖析了5-HIAA促进肝脏胰岛素信号传导和保护胰岛素敏感性的潜在机制，揭示了肠道微生物依赖的5-HIAA在T2D发病机制中的调节作用，并为将5-HIAA作为潜在的糖尿病治疗药物提供了新的见解。

拜谱怪物作为一家国内领先的多组学服务公司，可提供完善成熟的（掩盖）球营养素组、（非）靶向治疗疗法产生转化组（如靶向治疗疗法色氨酸产生转化组）、转录组以及菌群工程组等多组学产品技术服务体系。欢迎致电咨询！

参阅文献综述：

Du W, Jiang S, Yin S, Wang R, Zhang C, Yin BC, Li J, Li L, Qi N, Zhou Y, Ye BC. The microbiota-dependent tryptophan metabolite alleviates high-fat diet-induced insulin resistance through the hepatic AhR/TSC2/mTORC1 axis. Proc Natl Acad Sci U S A. 2024 Aug 27;121(35):e2400385121.